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Ishikawa试剂(PPDA)

这个试剂主要用于将伯醇在温和条件下转化为脂肪族氟化合物。然后,仲醇和叔醇会生成大量烯烃和醚的副产物,醛酮与该试剂不反应。

1979年,日本东京工业大学化工系的石川延男 (石川 延男, Ishikawa Nobuo)研究室通过全氟丙烯与二乙胺反应,成功合成出新的氟化试剂全氟丙烯-二乙胺加合物(perfluoropropene-diethylamine adduct, PPDA,PPDA为N,N-二乙基-(1,1,2,3,3,3-六氟丙基)胺与(E)-氟乙胺的平衡混合物,二者平衡比为3:1),并将其成功应用于各类醇(一级醇、二级醇及三级醇)与羧酸的去氧氟化 (deoxyfluorination)。反应条件温和,具有优良的产率及官能团兼容性。文献中将PPDA试剂称为Ishikawa试剂 (Ishikawa reagent)。目前,该试剂已经广泛应用于各类有机氟化合物的构建。然而,该试剂的主要缺点是去氧氟化过程中伴随醚及酰胺等副产物的生成,并且该试剂不适用于烯丙醇与炔丙醇底物的去氧氟化。

反应机理

醇的去氧氟化:

羧酸的去氧氟化:

实验步骤:

PPDA的合成

将二乙胺 (1 eq.)与无水乙醚 (二乙胺浓度为0.005 M)置于封管中,并将上述混合物冷却至-70 oC。随后,加入液化的全氟丙烯 (1.1 eq.),并将封管进行密封。再将上述反应混合物升至室温,搅拌直至反应结束。反应结束后,将上述反应混合物进行过滤,除去生成的二乙胺氢氟酸盐晶体,再通过减压除去溶剂。最后,将残余物在减压下进行蒸馏,获得相应PPDA试剂。

醇的去氧氟化

0-5oC下,将PPDA (1.2 eq.)的乙醚溶液 (浓度为1.2 M)滴加至醇 (1. eq.)的乙醚溶液(底物浓度为1.6 M)中。将上述反应混合物进行搅拌,直至反应结束。反应结束后,向上述反应混合物加入水进行稀释,同时,加入乙醚萃取有机相,合并的有机相依次进行水洗、无水硫酸镁干燥,再通过减压除去溶剂。最后,将残余物在减压下进行蒸馏,获得相应目标产物。

羧酸的去氧氟化

室温下,将PPDA (1.12 eq.)的乙醚溶液 (浓度为1.2 M)滴加至羧酸 (1. eq.)的乙醚溶液 (底物浓度为1.6 M)中。滴加完成后,将上述反应混合物升温至60oC,在该温度下进行搅拌,直至反应结束。反应结束后,将上述反应混合物进行蒸馏,获得相应目标产物。


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